Ce projet étudiera l'expression génique (production des ARN messagers) dans les cellules du dinoflagellé phytoplanctonique Alexandrium catenella pendant la phase d'initiation de son développement. Cette approche totalement nouvelle pour comprendre la dynamique de la formation des floraisons algales toxiques, utilisera les méthodes de biologie moléculaire les plus en pointe actuellement. Ce projet sera effectué en coordination avec d'autres programmes écologiques et océanographiques en cours dans les équipes demandeuses. La variation de l'expression génique dans les cellules (la quantité d'ARNm) sera analysée dans différentes conditions. Cette variation sera étudiée entre les phases du développement en culture, en particulier pendant la phase de latence (avant que les cellules ne commencent à se diviser) et le début de phase exponentielle de croissance (les premiers cycles de division), deux périodes pendant lesquelles on s'attend à mesurer une grande quantité d'ARNm par cellule. Des facteurs environnementaux physico-chimiques et nutritifs seront variés en culture afin de déterminer leur influence sur l'expression génique, en affectant son intensité ou le temps de réponse entre l'application du facteur et le pic d'expression génique. Les variations de l'expression génique seront mesurées par transcription inverse et PCR quantitative pour deux gènes cibles choisis : un gène représentatif de l'activité métabolique codant l'enzyme RubisCO (fixation du CO2) et un gène indicatif de la dynamique prolifératrice des cellules codant pour la protéine PCNA (proliferating cell nuclear antigen) intervenant dans le processus de division cellulaire. Dans le cadre du suivi in situ des floraisons d'A. catenella, la quantification de ces deux ARNm cibles sera effectuée et rapportée aux densités de cellules estimées par le comptage sous microscope. En début de période favorable aux floraisons, même en présence de faibles densités d'A. catenella, on s'attend à mesurer des quantités d'ARNm relativement élevées révélant des cellules dans une phase de multiplication intense. Cette situation pourra être vérifiée avec le développement ultérieur des floraisons. Ceci permettra donc de déterminer quels sont les facteurs environnementaux régnant pendant la phase d'initiation des floraisons. En outre, une librairie d'expression (Expressed sequence tag, EST) sera générée à partir de cellules prises en tout début de développement. Ces séquences EST seront comparées avec celles d'autres dinoflagellés, dont l'espèce voisine A. tamarense, qui ont été obtenues à partir de cellules en fin de croissance, pour mettre en évidence des gènes exprimés plus spécifiquement dans les cellules proliférantes. Ceci ouvrira de nouvelles voies pour l'analyse des mécanismes moléculaires d'initiation des floraisons, et pour la détection des floraisons toxiques.